ثمانية أسئلة أساسية تنشأ في الحياة الصوتية اليومية
يعتمد نظام الصوت والاستوديو والبودكاست والتسجيل والصوتيات على عدد قليل من الحسابات الأساسية المتكررة. إذا أتقنتها بثقة، فسوف تتجنب معظم الأخطاء العملية:
- ما عامل الكسب الذي يتوافق مع تغير المستوى بالديسيبل؟
- ما هو عدد المللي ثانية من التأخير الذي يحتاجه مكبر الصوت على مسافة اثني عشر مترًا؟
- ما هو الطول الموجي 80 هرتز مقارنة بـ 1000 هرتز؟
- كيف تضيف عدة مستويات بشكل صحيح؟
- ما هي قيمة الفولت التي تقع خلف +4 dBu أو -10 dBV؟
- ما هو طول المذكرة الثامنة المنقطة عند 128 نبضة في الدقيقة؟
- أين توجد أوضاع الغرفة الأولى في غرفة تحكم أبعادها 4.2 × 3.1 × 2.4 م؟
- ما هو حجم WAV الاستريو لمدة ساعتين عند 96 كيلو هرتز و24 بت؟
الآلة الحاسبة المناسبة للسؤال المعني
| حاسوب | السؤال الرئيسي |
|---|---|
| حاسبة ديسيبل | كيف يمكنني تحويل نسب الطاقة أو الجهد إلى ديسيبل؟ |
| حاسبة تأخير وقت التشغيل | ما التأخير يتوافق مع المسافة في الهواء؟ |
| حاسبة التردد والطول الموجي | ما هو الطول الموجي للتردد في الهواء؟ |
| حاسبة إضافة ديسيبل | كيف يمكنني جمع مستويات متعددة؟ |
| آلة حاسبة dBu dBV فولت | ما هي قيمة الجهد وراء المستوى؟ |
| حاسبة BPM مللي ثانية | ما هو وقت التأخير الذي يناسب إيقاعي وقيمة النوتة الموسيقية؟ |
| حاسبة وضع الفضاء | أين هي الأوضاع المحورية الأولى في مساحتي؟ |
| حاسبة حجم الملف الصوتي | ما هو حجم التسجيل غير المضغوط؟ |
الديسيبل: فكر بطريقة لوغاريتمية، لا تقم بإضافتها
يمثل حجم الديسيبل نسبة. بالنسبة للطاقة، L = 10 · log₁₀(P / P₀)، للجهود أو ضغوط الصوت L = 20 · log₁₀(U / U₀). ينتج عن هذا القيم المصغرة التي يتم استخدامها باستمرار في الممارسة العملية:
| التغيير | اختلاف المستوى |
|---|---|
| مضاعفة الأداء | +3 ديسيبل |
| زيادة عشرة أضعاف في الأداء | +10 ديسيبل |
| مضاعفة الجهد | +6 ديسيبل |
| زيادة عشرة أضعاف في الجهد | +20 ديسيبل |
تبلغ المضاعفة الذاتية لجهارة الصوت المدرك حوالي +10 ديسيبل - وهي خطوة أكبر بكثير مما توحي به +3 ديسيبل من مضاعفة القدرة النقية. إذا قمت بزيادة الخافت بمقدار 6 ديسيبل في الاستوديو، فقد ضاعفت مستوى الجهد، لكن لم تزيد جهارة الصوت بمقدار الضعف تقريبًا.
إذا كانت هناك عدة مصادر تعمل معًا، فلا يمكن ببساطة إضافة المستويات معًا. إشارتان منفصلتان بقوة 85 ديسيبل ينتج عن كل منهما حوالي 88 ديسيبل، وثلاث منها ينتج حوالي 89.8 ديسيبل، وأربع ينتج عنها 91 ديسيبل. ال حاسبة إضافة ديسيبل يأخذ هذا اللوغاريتم بالضبط.
سرعة الصوت والتأخير والطول الموجي تنتمي إلى بعضها البعض
في الهواء الجاف عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، ينتشر الصوت عند حوالي 343 مليلتراتوكين1 ألترا. لكل درجة مئوية أكثر دفئًا، تتم إضافة حوالي 0.6 مللتراتوكين2 ألترا، لذا فإن القاعات الباردة "أبطأ" من غرفة المعيشة الدافئة. ثلاث صيغ شائعة تربط هذه السرعة بالكميات الأخرى:
- التأخير = المسافة ÷ سرعة الصوت
- المسافة = سرعة الصوت × التأخير
- الطول الموجي = سرعة الصوت ÷ التردد
ينتج عن هذا قيم مصغرة يتم استخدامها يوميًا في العملية المباشرة:
| المسافة | تأخير (20 درجة مئوية) |
|---|---|
| 1 م | ~2.9 مللي ثانية |
| 3.4 م | ~10 مللي ثانية |
| 10 م | ~29 مللي ثانية |
| 34 م | ~100 مللي ثانية |
بالنسبة لتعزيز الصوت في الغرف الكبيرة أو الخطوط المتعددة (برج التأخير)، يعد وقت التأخير الصحيح أمرًا بالغ الأهمية، وإلا سيحدث مرشحات مشطية أو أصداء مسموعة أو تحديد موقع استريو غير دقيق. ال حاسبة تأخير وقت التشغيل يأخذ درجة حرارة الهواء في الاعتبار ويقدم على الفور التأخير المناسب لكل مكبر صوت.
الطول الموجي له أهمية خاصة في الإعداد والميكروفون والصوتيات. عند 100 هرتز، يبلغ الطول الموجي 3.43 مترًا - وهو مقدار يؤثر على الموضع ووضع الاستماع. عند 10 كيلو هرتز، يبلغ طوله 3.4 سم فقط، وهو ما يفسر ضرورة وضع مكبرات الصوت بدقة شديدة.
BPM وقيم الملاحظة للتأخير والتردد
تكون التأخيرات الموسيقية ممتعة عندما يقع تكرارها على الإيقاع. الصيغة الأساسية تافهة:
- ملاحظة ربع سنوية (مللي ثانية) = 60000 ÷ نبضة في الدقيقة
ومن هنا يأتي الباقي من عوامل بسيطة:
| قيمة الدرجة | العامل (إلى الربع) |
|---|---|
| نصف | × 2 |
| الثامن | × 0,5 |
| السادس عشر | × 0,25 |
| الملاحظات الثامنة منقط | × 0,75 |
| الملاحظات الثامنة الثلاثية | × 1/3 |
عند 120 نبضة في الدقيقة، يقابل الربع 500 مللي ثانية، والثمن يقابل 250 مللي ثانية، والثمن المنقط يقابل 375 مللي ثانية. أنت تستخدم نفس المنطق تمامًا حاسبة BPM مللي ثانية لجميع قيم الملاحظات الشائعة - بما في ذلك النقاط الثلاثية والنقاط، دون الحاجة إلى البحث في الجدول.
مستويات الاستوديو: dBu، وdBV، وdB SPL، وdBFS
تظهر المقاييس الأربعة معًا باستمرار في الممارسة العملية، ولكن لا ينبغي الخلط بينها. لديهم قيم مرجعية مختلفة:
| المستوى | القيمة المرجعية | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|
| dBu | 0.775 فولت | تقنية الاستوديو الاحترافية ووحدات التحكم في المزج |
| ديسيبل | 1V | الأجهزة الاستهلاكية وشبه المهنية |
| ديسيبل SPL | 20 ميكروباسكال | ضغط الصوت في الهواء |
| dBFS | تحكم رقمي كامل | أجهزة الصوت الرقمية ومحطات العمل الصوتية |
مستوى الاستوديو النموذجي +4 ديسيبل يتوافق تقريبًا. 1.228 فولت، يتوافق معيار المستهلك -10 ديسيبل فولت مع تقريبًا. 0.316 فولت. الفرق بين الاثنين ليس فقط حساب 14 ديسيبل، ولكن أيضًا عامل 4 في الجهد - وهو ما يفسر لماذا غالبًا ما تبدو الأجهزة الاستهلاكية هادئة جدًا على الأجهزة الطرفية في الاستوديو الاحترافي أو، على العكس من ذلك، تشوهها. ال آلة حاسبة dBu dBV فولت هل هذه الترجمة في خطوة واحدة.
أوضاع الغرفة: لماذا لا تسيطر الاستوديوهات الصغيرة على صوت الجهير
في الفضاء المكعب، تتشكل الموجات المستقرة التي يقع أدنى تردد طبيعي لها بشكل محوري على طول كل محور رئيسي. الصيغة الأساسية هي:
- f₁ = ج ÷ (2 لتر)
بطول 4.2 متر، ينتج عن ذلك وضع أساسي يبلغ حوالي 41 هرتز. الوضع المحوري الثاني يكون بضعف التردد (82 هرتز)، والثالث بثلاثة أضعاف التردد، وهكذا. هناك أيضًا أوضاع مماسية (جدارين) ومائلة (ثلاثة جدران)، والتي عادة ما تكون أضعف من الأوضاع المحورية.
ال حاسبة وضع الفضاء يحسب الأوضاع المحورية الأولى للطول والعرض والارتفاع معًا، وبالتالي يوضح المكان الذي يفضل وضع موضع الاستماع ومكبرات الصوت فيه - أي ليس في الوضع الأقصى لترددات الجهير المهمة. القاعدة العامة التقريبية: وضع الاستماع عند 38% من طول الغرفة، ومكبرات الصوت متناظرة مع الجدران الجانبية، ولا عند الحد الأقصى للضغط في الأوضاع الأكثر أهمية.
حجم الملف خطي ويمكن التنبؤ به
تتبع ملفات الصوت PCM غير المضغوطة صيغة بسيطة:
- حجم الملف (بايت) = المدة (المدد) × معدل العينة (هرتز) × عمق البت (بت) ÷ 8 × رقم القناة
تصل ساعة الاستريو عند 44.1 كيلو هرتز و16 بت إلى حوالي 605 ميجابايت، بينما تصل نفس الساعة عند 96 كيلو هرتز / 24 بت إلى أقل بقليل من 2 جيجابايت لكل مسار استريو. بالنسبة للتسجيلات المباشرة متعددة القنوات التي تحتوي على 32 مسارًا، تزداد متطلبات الذاكرة خطيًا. ال حاسبة حجم الملف الصوتي يقدم هذه القيم مباشرة - وهو بمثابة مرساة تخطيط واقعية لتسجيل الجلسات ومفاهيم النسخ الاحتياطي.
ثلاثة أخطاء في الممارسة
- ما عليك سوى إضافة قيم الديسيبل: 85 + 85 ديسيبل تصبح 88 وليس 170.
- تأخير بدون درجة حرارة: في قاعة تبلغ درجة حرارتها 8 درجات مئوية، يكون الصوت أبطأ بشكل ملحوظ من 28 درجة مئوية في الصيف.
- قارن مستويات الاستوديو بدون قيمة مرجعية: +4 dBu و-10 dBV لا يختلفان بمقدار "14 ديسيبل فقط"، ولكنهما يعملان على مراجع مختلفة.
الاستنتاج
يتم تغطية الأسئلة الصوتية الأساسية اليومية تقريبًا بشكل جيد بمجرد إتقان عدد قليل من الأدوات: منطق ديسيبل، وسرعة الصوت، والطول الموجي، وتوقيت BPM، ومستويات الاستوديو، وأوضاع الغرفة، وأحجام الملفات. توفر مجموعة الصوت الموجودة على أجهزة كمبيوتر Ultra هذه العناصر الأساسية بالضبط في أجهزة كمبيوتر فردية ومصممة بشكل واضح.